建筑倾斜无线测量仪及其构成的建筑倾斜无线测量系统的制作方法

本实用新型涉及工程监测技术领域，更具体地说，涉及一种建筑倾斜无线测量仪及其构成的建筑倾斜无线测量系统。

背景技术：

在工程建设以及已建成建筑中，由于地基不均匀或建筑物荷载差异，均会发生竖向垂直位移，竖向垂直位移观测为工程建设中一项很基本的监测参数，有些竖向垂直位移幅度是允许范围内的，而有些则可能造成工程质量的缺陷甚至灾难性事故，以及对于完成的工程的竖向垂直位移观测尤为重要，典型的例如地铁、桥梁、大坝的竖向垂直位移将会照成极大的事故，造成重大的人员伤亡以及其他社会危害。因此以监测数据为依据对工程进行管理是十分有必要的。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种建筑倾斜无线测量仪及其构成的建筑倾斜无线测量系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。

建筑倾斜无线测量仪，包括外壳封装、仪器电路主板和锂电池组，在所述外壳封装内设置有所述仪器电路主板和所述锂电池组，所述锂电池组与所述仪器电路主板相连，所述仪器电路主板包括电路主板、陀螺仪和GPRS模块，所述陀螺仪的输出端与所述GPRS模块的输入端相连，所述GPRS模块的输出端通过无线信号与服务器的输入端相连，所述电路主板分别与所述陀螺仪和所述GPRS模块相连。

所述电路主板包括精密电源管理模块、CAN通信模块、系统控制模块、角度与倾斜信号调理模块和ZIGBEE无线通信模块，所述精密电源管理模块的输入端分别与所述锂电池组的输出端和外部电源相连，所述外部电源与所述锂电池组的输入端相连，所述精密电源管理模块的第一输出端分别与所述CAN通信模块的输入端和所述ZIGBEE无线通信模块的第一输入端相连，所述精密电源管理模块的第二输出端与所述系统控制模块的第一输入端相连，所述系统控制模块的输出端与所述ZIGBEE无线通信模块的第二输入端相连，所述精密电源管理模块的第三输出端分别与所述角度与倾斜信号调理模块的第一输入端和所述陀螺仪的输入端相连，所述陀螺仪的输出端与所述角度与倾斜信号调理模块的第二输入端，所述角度与倾斜信号调理模块和所述CAN通信模块的输出端分别与所述系统控制模块第二输入端和第三输入端相连。

通过外部电源不仅能够为仪器电路主板提供工作电源，同时也能够为设置在测量仪内部的锂电池组进行充电，当外部电源发生停电等事故时，通过设置在测量仪内部的锂电池也能够为仪器电路主板提供工作电源，外部电源和锂电池组同时与精密电源管理模块进行连接，通过精密电源管理模块能够调控是采用外部电源或者是锂电池组来对电路主板内的各个模块进行供电，精密电源管理模块的输出端也同时与CAN通信模块、系统控制模块、角度与倾斜信号调理模块和ZIGBEE无线通信模块进行连接，来将电能分配给各个部件为其提供工作能源，通过陀螺仪来对建筑物的倾斜角度进行测量，然后将测量的数值传输给角度与倾斜信号调理模块，由其进行比较后将数据传输至系统控制模块后，再由系统控制模块分别传输至CAN通信模块和ZIGBEE无线通信模块，通过CAN通信模块和ZIGBEE无线通信模块能够将接收到的数据传输到外界设备上。

所述外壳封装包括固定底板和外壳本体，所述外壳本体一体设置在所述固定底板中部，在所述固定底板两侧设置有固定孔。

所述固定底板的高度为3-5cm，所述固定底板的长度为80-120cm，所述固定底板的宽度为30-50cm，所述外壳本体的高度为25-27cm，所述外壳本体的长度为70-90cm，所述外壳本体的宽度为30-50cm。

建筑倾斜无线测量系统，包括建筑倾斜无线测量仪、数据采集控制装置、无线传输装置、无线终端设备以及数据服务器，所述建筑倾斜无线测量仪设置在建筑上，所述建筑倾斜无线测量仪中的所述ZIGBEE无线通信模块与所述数据采集控制装置相连，所述数据采集控制装置通过所述无线传输装置与所述无线终端设备相连，所述无线终端设备通过4G网络与所述数据服务器相连。

各个所述建筑倾斜无线测量仪的分布采用星型、线型或者网状网的结构。

首先通过建筑倾斜无线测量仪中的陀螺仪测量建筑物的倾斜角度，然后再通过ZIGBEE无线通信模块将测量到的数据传输至数据采集控制装置内进行汇总，汇总后的数值通过无线传输装置传输至数据服务器，进行显示与记录。

在不同的建筑上安装建筑倾斜无线测量仪，通过测量仪的实时监控，能够对建筑物的倾斜角度进行实时监控，同时通过数据采集控制装置能够将设置在不同建筑物上的测量仪数值进行汇总，从而通过无线传输装置将汇总的数值最终传输至数据服务器终端，从而为工作人员在监控室或者是其他装置上监控建筑物的倾斜度提供了可能。

本实用新型的有益效果为：无线数字信号传输方式基于802.15.4协议，消除了长电缆传输带来的噪声干扰，可以自组织形成星型、线型和网状网等多种网络拓扑结构；测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力，可以组成庞大的无线测量网络，支持多个仪器同时进行倾斜测量和比较，可以单向或双向进行倾斜度测量，仪器结构紧凑，体积小巧，微机电生产工艺倾角单元，体积小，功耗低，并且微机电工艺的一致性和稳定性很高，工作温度达到工业级别-40～+85。仪器数据实时无线传输至计算机，仪器自带500M以上数据存储器，可以自行存储，带有SD扩展槽，可扩展存储，保证了数据的准确性和可靠性，仪器无线传输速率达到150K BPS，有效室外通讯距离可达250m，仪器具有内置的锂电池组，可无线充电，有专门的电源管理结构，自行测量和上报，自主休眠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中电路主板的结构示意图；

图3是建筑倾斜无线测量系统的连接结构示意图；

图中：1为外壳封装，2为仪器电路主板，3为电路主板，4为陀螺仪，5为GPRS模块，6为锂电池组。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

如图1至图3所示，其中，1为外壳封装，2为仪器电路主板，3为电路主板，4为陀螺仪，5为GPRS模块，6为锂电池组。

建筑倾斜无线测量仪，包括外壳封装1、仪器电路主板2和锂电池组6，在外壳封装1内设置有仪器电路主板2和锂电池组6，锂电池组6与仪器电路主板2相连，仪器电路主板2包括电路主板3、陀螺仪4和GPRS模块5，陀螺仪5的输出端与GPRS模块5的输入端相连，GPRS模块5的输出端通过无线信号与服务器的输入端相连，电路主板3分别与陀螺仪4和GPRS模块5相连。

电路主板2包括精密电源管理模块、CAN通信模块、系统控制模块、角度与倾斜信号调理模块和ZIGBEE无线通信模块，精密电源管理模块的输入端分别与锂电池组的输出端和外部电源相连，外部电源与锂电池组的输入端相连，精密电源管理模块的第一输出端分别与CAN通信模块的输入端和ZIGBEE无线通信模块的第一输入端相连，精密电源管理模块的第二输出端与系统控制模块的第一输入端相连，系统控制模块的输出端与ZIGBEE无线通信模块的第二输入端相连，精密电源管理模块的第三输出端分别与角度与倾斜信号调理模块的第一输入端和陀螺仪的输入端相连，陀螺仪的输出端与角度与倾斜信号调理模块的第二输入端，角度与倾斜信号调理模块和CAN通信模块的输出端分别与系统控制模块第二输入端和第三输入端相连。

通过外部电源不仅能够为仪器电路主板提供工作电源，同时也能够为设置在测量仪内部的锂电池组进行充电，当外部电源发生停电等事故时，通过设置在测量仪内部的锂电池也能够为仪器电路主板提供工作电源，外部电源和锂电池组同时与精密电源管理模块进行连接，通过精密电源管理模块能够调控是采用外部电源或者是锂电池组来对电路主板内的各个模块进行供电，精密电源管理模块的输出端也同时与CAN通信模块、系统控制模块、角度与倾斜信号调理模块和ZIGBEE无线通信模块进行连接，来将电能分配给各个部件为其提供工作能源，通过陀螺仪来对建筑物的倾斜角度进行测量，然后将测量的数值传输给角度与倾斜信号调理模块，由其进行比较后将数据传输至系统控制模块后，再由系统控制模块分别传输至CAN通信模块和ZIGBEE无线通信模块，通过CAN通信模块和ZIGBEE无线通信模块能够将接收到的数据传输到外界设备上。

外壳封装1包括固定底板和外壳本体，外壳本体一体设置在固定底板中部，在固定底板两侧设置有固定孔。

固定底板的高度为3-5cm，固定底板的长度为80-120cm，固定底板的宽度为30-50cm，外壳本体的高度为25-27cm，外壳本体的长度为70-90cm，外壳本体的宽度为30-50cm。

建筑倾斜无线测量系统，包括建筑倾斜无线测量仪、数据采集控制装置、无线传输装置、无线终端设备以及数据服务器，建筑倾斜无线测量仪设置在建筑上，建筑倾斜无线测量仪中的ZIGBEE无线通信模块与数据采集控制装置相连，数据采集控制装置通过无线传输装置与无线终端设备相连，无线终端设备通过4G网络与数据服务器相连。

各个建筑倾斜无线测量仪的分布星型、线型或者网状网的结构。

首先通过建筑倾斜无线测量仪中的陀螺仪测量建筑物的倾斜角度，然后再通过ZIGBEE无线通信模块将测量到的数据传输至数据采集控制装置内进行汇总，汇总后的数值通过无线传输装置传输至数据服务器，进行显示与记录。

在不同的建筑上安装建筑倾斜无线测量仪，通过测量仪的实时监控，能够对建筑物的倾斜角度进行实时监控，同时通过数据采集控制装置能够将设置在不同建筑物上的测量仪数值进行汇总，从而通过无线传输装置将汇总的数值最终传输至数据服务器终端，从而为工作人员在监控室或者是其他装置上监控建筑物的倾斜度提供了可能。

无线数字信号传输方式基于802.15.4协议，消除了长电缆传输带来的噪声干扰，可以自组织形成星型、线型和网状网等多种网络拓扑结构；测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力，可以组成庞大的无线测量网络，支持多个仪器同时进行倾斜测量和比较，可以单向或双向进行倾斜度测量，仪器结构紧凑，体积小巧，微机电生产工艺倾角单元，体积小，功耗低，并且微机电工艺的一致性和稳定性很高，工作温度达到工业级别-40～+85。仪器数据实时无线传输至计算机，仪器自带500M以上数据存储器，可以自行存储，带有SD扩展槽，可扩展存储，保证了数据的准确性和可靠性，仪器无线传输速率达到150K BPS，有效室外通讯距离可达250m，仪器具有内置的锂电池组，可无线充电，有专门的电源管理结构，自行测量和上报，自主休眠。

以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。